Svolgimento esame 30/01/2015, Chimica

Tracce dei problemi chimici

Problema 1: Reazione del permanganato di potassio con il solfuro di potassio

Il permanganato di potassio reagisce con il solfuro di potassio per formare diossido di manganese, zolfo e idrossido di potassio. Determinare, con il metodo ionico elettronico, i grammi di zolfo che si formano nella reazione tra 200 ml di soluzione di permanganato di potassio 0.1 N e 50 ml di soluzione di solfuro di potassio 0.2 N.

Problema 2: Costante di ionizzazione dell'acido acetico

La costante di ionizzazione dell'acido acetico (acido monoprotico) è Ka = 1,8 x 10^­5. Calcolare la pressione osmotica di una soluzione 0.01M dell'acido alla temperatura di 37°C.

Problema 3: Decomposizione del CaCO₃

A 1200 K il CaCO₃ si decompone in CaO e CO₂. A questa temperatura il Kp per l'equilibrio:
CaCO₃(s) <====> CaO(s) + CO₂(g) è 4.5. Calcolare la pressione parziale della CO₂ ed i grammi di CaCO₃ che rimangono indecomposti all'equilibrio quando 80 g di CaCO₃ vengono riscaldati a questa temperatura in un recipiente di 10 litri.

Problema 4: Aggiunta di cloruro di ammonio

Calcolare la quantità di cloruro di ammonio che deve essere aggiunta ad un litro di soluzione 0,3 N di idrossido di ammonio affinché nella soluzione, che contiene 3,7 g di cloruro di magnesio, non si formi precipitato di idrossido di magnesio. (La costante del prodotto di solubilità Kps dell'idrossido di magnesio è 1,2 x 10^­11; la costante di ionizzazione Kb dell'idrossido di ammonio è 1,8 x 10^­5).

Problema 5: Batterie al piombo

Nelle batterie al piombo impiegate nelle automobili la semireazione anodica è:
Pb(s) + HSO₄^­ + H₂O ­­­­­ > PbSO₄ + H₃O⁺ + 2e^­
Calcolare il peso di Pb necessario perché la batteria sia in grado di erogare 50 amperora.

Pesi atomici

• K = 39,1
• Mn = 54,94
• O = 16
• S = 32,06
• H = 1,008
• C = 12
• Ca = 40
• N = 14
• Cl = 35,46
• Mg = 24,32
• Pb = 207,21

Svolgimento traccia n° 1

(+7) MnO₄^­ + 3e^­ + 4H₂O → MnO₂ + 2H₂O

^­2S → S + 2e^­

2 x (MnO₄^­ + 3e^­ + 2H₂O → MnO₂ + 4OH^­)

3 x (S^­2 → S + 2e^­)

2KMnO₄ + 4H₂O + 3K₂S → 2MnO₂ + 8KOH + 3S

200 mL x 0,1 N : 3 eq/mol = 6,66 mmol di KMnO₄
50 mL x 0,2 N : 2 eq/mol = 5 mmol di K₂S
2KMnO₄ : K₂S = 2 : 3
2KMnO₄ = K₂S x 2